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Exercices Électricité

Calcul du Nombre de Prises dans une Maison

Calcul du Nombre de Prises dans une Maison

Calcul du Nombre de Prises dans une Maison

Comprendre le Dimensionnement du Nombre de Prises

Le nombre et la répartition des prises de courant dans une résidence sont des éléments essentiels pour le confort, la praticité et la sécurité. Les normes électriques, comme la NF C 15-100 en France, définissent des exigences minimales pour le nombre de prises par pièce, en fonction de la nature de la pièce (séjour, chambre, cuisine, etc.) et parfois de sa surface. Ces règles visent à éviter la surcharge des circuits et l'utilisation excessive de multiprises, qui peuvent présenter des risques.

En plus du nombre de prises, la norme spécifie également le nombre maximal de prises par circuit de protection (disjoncteur) et la section des conducteurs à utiliser. Par exemple, un circuit de prises standard peut être protégé par un disjoncteur de 16A avec des fils de 1.5mm², ou 20A avec des fils de 2.5mm², avec un nombre maximal de points d'utilisation par circuit (typiquement 8 ou 12 prises).

Cet exercice se concentre sur l'application de règles simplifiées (inspirées de la norme) pour déterminer le nombre minimal de prises nécessaires dans différentes pièces d'une résidence et le nombre de circuits correspondants.

Données de l'étude

On doit déterminer le nombre minimal de prises de courant pour équiper une nouvelle résidence, ainsi que le nombre de circuits nécessaires.

Caractéristiques des pièces de la résidence :

  • Séjour : \(28 \, \text{m}^2\)
  • Chambre 1 : \(12 \, \text{m}^2\)
  • Chambre 2 : \(9 \, \text{m}^2\)
  • Cuisine : \(10 \, \text{m}^2\) (avec un plan de travail)
  • Salle de bain : \(6 \, \text{m}^2\)
  • Couloir : \(7 \, \text{m}^2\)
  • Entrée : \(3 \, \text{m}^2\)

Règles normatives simplifiées pour le nombre de prises (inspirées de la NF C 15-100) :

  • Séjour :
    • Si surface \(\le 20 \, \text{m}^2\) : 5 prises minimum.
    • Si surface \(> 20 \, \text{m}^2\) : 1 prise par \(4 \, \text{m}^2\), avec un minimum de 5 prises. (Arrondir à l'entier supérieur si nécessaire pour le calcul "1 par 4m²").
  • Chambre : 3 prises minimum.
  • Cuisine :
    • Si surface \(< 4 \, \text{m}^2\) : 3 prises minimum.
    • Si surface \(\ge 4 \, \text{m}^2\) : 6 prises minimum, dont au moins 4 au-dessus du plan de travail.
  • Salle de bain : Au moins 1 prise (hors volumes de protection).
  • Couloir et autres locaux (\(>4m^2\)) : Au moins 1 prise.
  • Nombre maximal de prises par circuit standard (protégé par disjoncteur 16A, section 1.5mm² ou 20A, section 2.5mm²) : 8 prises (pour circuits mixtes ou non spécialisés). La cuisine peut nécessiter un circuit dédié pour les prises du plan de travail.
Plan Simplifié avec Nombre de Prises par Pièce (Calculé)
Séjour (28m²) 7 Prises Cuisine (10m²) 6 Prises Ch. 1 (12m²) 3 Prises Ch. 2 (9m²) 3 Prises SDB (6m²) 1 Prise Couloir (7m²) 1 Prise Entrée (3m²) 1 Prise Plan schématique avec nombre de prises

Plan simplifié d'une résidence avec les surfaces des pièces et le nombre de prises calculé pour chacune.


Questions à traiter

  1. Calculer le nombre minimal de prises de courant pour le séjour.
  2. Calculer le nombre minimal de prises de courant pour chaque chambre.
  3. Calculer le nombre minimal de prises de courant pour la cuisine, en distinguant celles du plan de travail.
  4. Déterminer le nombre minimal de prises pour la salle de bain.
  5. Déterminer le nombre minimal de prises pour le couloir et pour l'entrée.
  6. Calculer le nombre total minimal de prises de courant pour l'ensemble de la résidence.
  7. En supposant un maximum de 8 prises par circuit standard, combien de circuits de prises (hors circuits spécialisés pour gros électroménager non listé ici) seraient nécessaires au minimum pour cette résidence ? Discuter brièvement de la répartition.

Correction : Calcul du Nombre de Prises dans une Maison

Question 1 : Nombre de prises pour le séjour

Principe :

Règle pour le séjour : Si surface \(> 20 \, \text{m}^2\), 1 prise par \(4 \, \text{m}^2\), avec un minimum de 5 prises.

Données spécifiques :
  • Surface séjour : \(28 \, \text{m}^2\)
Calcul :

La surface est \(28 \, \text{m}^2 > 20 \, \text{m}^2\). Nombre de prises basé sur la surface : \(N_{\text{séjour, surf}} = \lceil 28 \, \text{m}^2 / 4 \, \text{m}^2/\text{prise} \rceil = \lceil 7 \rceil = 7\) prises. Le minimum est de 5 prises. Puisque \(7 > 5\), on retient 7 prises.

\[N_{\text{séjour}} = \max\left(5, \left\lceil \frac{\text{Surface}}{4} \right\rceil \right) = \max(5, \lceil 7 \rceil) = 7\]
Résultat Question 1 : Le nombre minimal de prises pour le séjour est de 7.

Question 2 : Nombre de prises pour chaque chambre

Principe :

Règle pour une chambre : 3 prises minimum.

Données spécifiques :
  • Chambre 1 : \(12 \, \text{m}^2\)
  • Chambre 2 : \(9 \, \text{m}^2\)
Calcul :

Pour Chambre 1 : \(N_{\text{ch1}} = 3\) prises.

Pour Chambre 2 : \(N_{\text{ch2}} = 3\) prises.

Résultat Question 2 :
  • Chambre 1 : 3 prises.
  • Chambre 2 : 3 prises.

Quiz Intermédiaire 1 : Si une chambre fait 15m², le nombre minimal de prises selon la règle donnée est :

Question 3 : Nombre de prises pour la cuisine

Principe :

Règle pour la cuisine : Si surface \(\ge 4 \, \text{m}^2\), 6 prises minimum, dont au moins 4 au-dessus du plan de travail.

Données spécifiques :
  • Surface cuisine : \(10 \, \text{m}^2\)
Calcul :

La surface est \(10 \, \text{m}^2 \ge 4 \, \text{m}^2\). Donc, \(N_{\text{cuisine}} = 6\) prises minimum. Parmi celles-ci, au moins 4 doivent être au-dessus du plan de travail.

Résultat Question 3 : Le nombre minimal de prises pour la cuisine est de 6, dont au moins 4 au-dessus du plan de travail.

Question 4 : Nombre de prises pour la salle de bain

Principe :

Règle pour la salle de bain : Au moins 1 prise (hors volumes de protection).

Calcul :
\[N_{\text{sdb}} = 1 \, \text{prise}\]
Résultat Question 4 : Le nombre minimal de prises pour la salle de bain est de 1.

Question 5 : Nombre de prises pour le couloir et l'entrée

Principe :

Règle pour couloir et autres locaux (\(>4m^2\)) : Au moins 1 prise. Pour les locaux \(\le 4m^2\), la norme ne spécifie pas toujours de prise, mais il est d'usage d'en prévoir une si utile.

Données spécifiques :
  • Surface couloir : \(7 \, \text{m}^2\)
  • Surface entrée : \(3 \, \text{m}^2\)
Calcul :

Couloir : Surface \(7 \, \text{m}^2 > 4 \, \text{m}^2\). Donc \(N_{\text{couloir}} = 1\) prise.

Entrée : Surface \(3 \, \text{m}^2 < 4 \, \text{m}^2\). La règle stricte "autres locaux >4m²" ne s'appliquerait pas. Cependant, la NF C 15-100 recommande généralement au moins une prise dans une entrée principale, même si sa surface est petite. Pour cet exercice, nous suivrons la recommandation d'usage et les interprétations courantes des normes qui visent le confort et la praticité.

\[N_{\text{couloir}} = 1 \, \text{prise}\] \[N_{\text{entrée}} = 1 \, \text{prise} \quad (\text{par usage et recommandation générale})\]
Résultat Question 5 :
  • Couloir : 1 prise.
  • Entrée : 1 prise.

Quiz Intermédiaire 2 : La norme NF C 15-100 vise principalement à assurer :

Question 6 : Nombre total minimal de prises

Principe :

Sommer le nombre de prises calculé pour chaque pièce.

Calcul :
\[ \begin{aligned} N_{\text{total}} &= N_{\text{séjour}} + N_{\text{ch1}} + N_{\text{ch2}} + N_{\text{cuisine}} + N_{\text{sdb}} + N_{\text{couloir}} + N_{\text{entrée}} \\ &= 7 + 3 + 3 + 6 + 1 + 1 + 1 \\ &= 22 \, \text{prises} \end{aligned} \]
Résultat Question 6 : Le nombre total minimal de prises de courant pour la résidence est de 22.

Question 7 : Nombre de circuits de prises nécessaires

Principe :

On suppose un maximum de 8 prises par circuit standard. Les prises de cuisine au-dessus du plan de travail sont souvent sur un circuit dédié ou avec une limite spécifique (la norme NF C 15-100 autorise jusqu'à 6 prises non spécialisées sur un circuit cuisine protégé par 20A/2.5mm²). Pour simplifier, on va appliquer la règle des 8 prises par circuit pour toutes les prises calculées, en notant que les 4 prises du plan de travail cuisine pourraient nécessiter un circuit dédié ou être comptées dans un circuit de prises cuisine limité à 6.

Total de prises : 22.

Calcul et Discussion :
\[ \text{Nombre de circuits} = \left\lceil \frac{N_{\text{total}}}{\text{Prises par circuit}} \right\rceil = \left\lceil \frac{22}{8} \right\rceil = \lceil 2.75 \rceil = 3 \, \text{circuits} \]

Il faudrait donc au minimum 3 circuits de prises. Répartition possible :

  • Circuit 1 (Cuisine) : Les 6 prises de cuisine (dont 4 sur plan de travail). Ce circuit serait protégé par un disjoncteur 20A avec des conducteurs de 2.5mm² (selon la norme pour cuisine).
  • Circuit 2 (Séjour/Entrée) : 7 prises du séjour + 1 prise entrée = 8 prises. (Disjoncteur 16A ou 20A selon section)
  • Circuit 3 (Chambres/SDB/Couloir) : 3 (Ch1) + 3 (Ch2) + 1 (SDB) + 1 (Couloir) = 8 prises. (Disjoncteur 16A ou 20A selon section)
Cette répartition respecte la limite de 8 prises par circuit (ou 6 pour la cuisine si on suit cette règle plus stricte pour un circuit dédié). Si on considère que les 4 prises du plan de travail de la cuisine doivent être sur un circuit dédié (protégé par 20A, section 2.5mm²), il resterait 2 prises cuisine "normales". Alors :
  • Circuit Cuisine Plan de Travail : 4 prises (20A, 2.5mm²)
  • Circuit Prises 1 : 2 (cuisine hors plan) + 3 (Ch1) + 3 (Ch2) = 8 prises (16A/20A)
  • Circuit Prises 2 : 7 (séjour) + 1 (SDB) + 1 (couloir) + 1 (entrée) = 10 prises. Ce circuit dépasserait la limite de 8. Il faudrait alors le scinder.
    • Circuit Prises 2 : 7 (séjour) + 1 (entrée) = 8 prises.
    • Circuit Prises 3 : 1 (SDB) + 1 (couloir) + (éventuellement d'autres si besoin) = 2 prises. Ce circuit serait peu chargé.
La répartition optimale dépendra de la disposition réelle et des usages, mais le calcul du nombre total de circuits reste une bonne indication. Pour cet exercice, avec la règle simple de 8 prises/circuit, 3 circuits sont nécessaires.

Résultat Question 7 : En supposant un maximum de 8 prises par circuit standard, il faudrait au minimum \(\lceil 22/8 \rceil = 3\) circuits de prises. Une répartition judicieuse, en respectant les spécificités de la cuisine, serait nécessaire.

Quiz Intermédiaire 3 : La norme NF C 15-100 est une norme :


Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)

1. Le nombre minimal de prises dans une chambre selon les règles simplifiées de cet exercice est de :

2. Pour une cuisine de plus de 4m², le nombre minimal de prises est de 6, dont au moins combien au-dessus du plan de travail ?

3. Un circuit de prises standard est typiquement protégé par un disjoncteur de calibre :


Glossaire

Prise de Courant
Dispositif fixe permettant de connecter des appareils électriques mobiles au réseau d'alimentation électrique.
Circuit Électrique
Ensemble de conducteurs et de composants parcourus par un courant électrique, partant d'une source et y revenant.
NF C 15-100
Norme française qui régit les installations électriques à basse tension dans les locaux d'habitation, les bureaux et les commerces. Elle vise à assurer la sécurité des personnes et la conservation des biens.
Disjoncteur
Appareil de protection qui interrompt automatiquement un circuit électrique en cas de surcharge ou de court-circuit.
Calibre du Disjoncteur (\(I_n\))
Courant nominal pour lequel un disjoncteur est conçu. Il déclenche si le courant dépasse cette valeur pendant un certain temps (surcharge) ou très rapidement si le courant est très élevé (court-circuit).
Section de Câble (\(S\))
Aire de la section transversale de l'âme conductrice d'un câble, généralement exprimée en millimètres carrés (\(\text{mm}^2\)).
Circuit Spécialisé
Circuit dédié à l'alimentation d'un seul appareil de forte puissance (ex: four, lave-linge, plaque de cuisson), avec une protection et une section de câble spécifiques.
Point Lumineux
Emplacement prévu pour le raccordement d'un luminaire.
Coefficient de Simultanéité (\(k_s\))
Facteur (inférieur ou égal à 1) appliqué à la somme des puissances installées pour estimer la puissance maximale réellement absorbée, tenant compte du fait que tous les appareils ne fonctionnent pas simultanément à pleine charge.
Calcul du Nombre de Prises dans une Maison

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